Protein-based biocomposite cryogels as tissue engineering scaffolds
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİYOMÜHENDİSLİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: KÜBRA BURCU AKKAYA
Danışman: Mehmet Murat Özmen
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tezin amacı protein bazlı makrogözenekli hidrojellerin (kriyojeller) hazırlanması ve doku iskelesi olarak doku mühendisliği için potansiyel uygulamalarının araştırılmasıdır. Bu çalışmada ilk kez ovalbumin/hidroksiapatit doku mühendisliği iskeleleri hazırlandı ve bu iskelelerin karakterizasyonları yapılarak, hücrelerin canlılığı ve malzemelerin biyouyumluluğu incelendi. İlk olarak, ovalbumin kriyojelleri, çapraz bağlanma reaksiyonlarının çözücünün donma noktasının altındaki sıcaklıklarda gerçekleştiği kriyojelasyon yöntemi ile sulu ortamda hazırlandı. Kriyojellerin hazırlanmasında kullanılan gluteraldehit gibi çapraz bağlayıcılar hücreler üzerinde toksik etki gösterdiğinden, ovalbumin kriyojelleri kovalent olmayan etkileşimler ile sentezlendi. Ovalbumin, sulu üre çözeltilerinde çözülerek düşük sıcaklıklarda donduruldu. Bu işlem ovalbumin proteininin katlanmasına neden olarak hidrofobik/elektrostatik etkileşimler ile kriyojellerin sentezlenmesine olanak sağladı. Bu metod ile, üstün gözeneklilik ve mekanik özelliklere sahip yeni ovalbumin/hidroksiapatit kriyojelleri sentezlendi. Polimer konsantrasyonu ve hidroksiapatit miktarı gibi sentez parametrelerinin kriyojeller üzerindeki etkileri incelendi. Üretilen bütün kriyojellerin jel fraksiyonu, denge şişme oranı, şişme kinetiği, mekanik özellikleri ve içyapı morfolojileri araştırıldı. Kriyojellerin gözenek yapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelendi. SEM ölçümü sonuçlarıyla, kriyojellerin 30-70 µm boyutlarında birbirleriyle bağlantılı gözenekli bir içyapıya sahip oldukları görüldü. Şime sonuçları ise kriyojellerin kuru ağırlıklarının 10-30 katı kadar suyu birkaç saniye içinde absorplayabildiklerini gösterdi. Ayrıca, kriyojellerin kuvvet altında, hiçbir çatlak oluşmadan tamamen sıkıştırılabildikleri görüldü. Bu sonuçlarla kriyojellerin doku mühendisliğinde potansiyel uygulamaları olan yeni biyomateryaller oldukları anlaşıldı. Çalışmanın son kısmında ise, ovalbumin/hidroksiapatit biyokompozit kriyojelleri, in vitro ortamda 10T1/2 fare embriyonik fibroblast hücre hattı ile birleştirildi. Kriyojel doku iskelelerinin biyouyumlulukları bu fibroblast hücreleri kullanılarak araştırıldı. Bu bağlamda, 10T1/2 fibroblast hücrelerinin canlılığı ve yayılması diğer bir değişle; kriyojellerin biyouyumlulukları incelendi. Yapılan bu hücre kültürü çalışmaları, ovalbumin/hidroksiapatit biyokompozit kriyojellerinin ovalbumin kriyojellerine kıyasla hücrelerin yayılması ve çoğalması için daha uygun bir ortam oluşturduğunu gösterdi.